DE102017204746B4 - HYDROGEN GAS STATION - Google Patents

HYDROGEN GAS STATION Download PDF

Info

Publication number
DE102017204746B4
DE102017204746B4 DE102017204746.1A DE102017204746A DE102017204746B4 DE 102017204746 B4 DE102017204746 B4 DE 102017204746B4 DE 102017204746 A DE102017204746 A DE 102017204746A DE 102017204746 B4 DE102017204746 B4 DE 102017204746B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
container
pressure
fluid
gas
filled
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DE102017204746.1A
Other languages
German (de)
Other versions
DE102017204746A1 (en
Inventor
Patentinhaber gleich
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DE102017204746.1A priority Critical patent/DE102017204746B4/en
Publication of DE102017204746A1 publication Critical patent/DE102017204746A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102017204746B4 publication Critical patent/DE102017204746B4/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C5/00Methods or apparatus for filling containers with liquefied, solidified, or compressed gases under pressures
    • F17C5/06Methods or apparatus for filling containers with liquefied, solidified, or compressed gases under pressures for filling with compressed gases
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C7/00Methods or apparatus for discharging liquefied, solidified, or compressed gases from pressure vessels, not covered by another subclass
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2201/00Vessel construction, in particular geometry, arrangement or size
    • F17C2201/01Shape
    • F17C2201/0104Shape cylindrical
    • F17C2201/0109Shape cylindrical with exteriorly curved end-piece
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2201/00Vessel construction, in particular geometry, arrangement or size
    • F17C2201/03Orientation
    • F17C2201/032Orientation with substantially vertical main axis
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2201/00Vessel construction, in particular geometry, arrangement or size
    • F17C2201/05Size
    • F17C2201/054Size medium (>1 m3)
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2201/00Vessel construction, in particular geometry, arrangement or size
    • F17C2201/05Size
    • F17C2201/056Small (<1 m3)
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2205/00Vessel construction, in particular mounting arrangements, attachments or identifications means
    • F17C2205/01Mounting arrangements
    • F17C2205/0103Exterior arrangements
    • F17C2205/0111Boxes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2205/00Vessel construction, in particular mounting arrangements, attachments or identifications means
    • F17C2205/01Mounting arrangements
    • F17C2205/0123Mounting arrangements characterised by number of vessels
    • F17C2205/013Two or more vessels
    • F17C2205/0134Two or more vessels characterised by the presence of fluid connection between vessels
    • F17C2205/0142Two or more vessels characterised by the presence of fluid connection between vessels bundled in parallel
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2221/00Handled fluid, in particular type of fluid
    • F17C2221/01Pure fluids
    • F17C2221/011Oxygen
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2221/00Handled fluid, in particular type of fluid
    • F17C2221/01Pure fluids
    • F17C2221/012Hydrogen
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2221/00Handled fluid, in particular type of fluid
    • F17C2221/01Pure fluids
    • F17C2221/014Nitrogen
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2221/00Handled fluid, in particular type of fluid
    • F17C2221/01Pure fluids
    • F17C2221/016Noble gases (Ar, Kr, Xe)
    • F17C2221/017Helium
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2221/00Handled fluid, in particular type of fluid
    • F17C2221/03Mixtures
    • F17C2221/032Hydrocarbons
    • F17C2221/033Methane, e.g. natural gas, CNG, LNG, GNL, GNC, PLNG
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2223/00Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
    • F17C2223/01Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the phase
    • F17C2223/0107Single phase
    • F17C2223/0123Single phase gaseous, e.g. CNG, GNC
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2225/00Handled fluid after transfer, i.e. state of fluid after transfer from the vessel
    • F17C2225/01Handled fluid after transfer, i.e. state of fluid after transfer from the vessel characterised by the phase
    • F17C2225/0107Single phase
    • F17C2225/0123Single phase gaseous, e.g. CNG, GNC
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2227/00Transfer of fluids, i.e. method or means for transferring the fluid; Heat exchange with the fluid
    • F17C2227/01Propulsion of the fluid
    • F17C2227/0192Propulsion of the fluid by using a working fluid
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2265/00Effects achieved by gas storage or gas handling
    • F17C2265/06Fluid distribution
    • F17C2265/065Fluid distribution for refueling vehicle fuel tanks
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2270/00Applications
    • F17C2270/01Applications for fluid transport or storage
    • F17C2270/0102Applications for fluid transport or storage on or in the water
    • F17C2270/0105Ships
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2270/00Applications
    • F17C2270/01Applications for fluid transport or storage
    • F17C2270/0165Applications for fluid transport or storage on the road
    • F17C2270/0168Applications for fluid transport or storage on the road by vehicles
    • F17C2270/0171Trucks
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2270/00Applications
    • F17C2270/01Applications for fluid transport or storage
    • F17C2270/0165Applications for fluid transport or storage on the road
    • F17C2270/0168Applications for fluid transport or storage on the road by vehicles
    • F17C2270/0176Buses
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2270/00Applications
    • F17C2270/01Applications for fluid transport or storage
    • F17C2270/0165Applications for fluid transport or storage on the road
    • F17C2270/0168Applications for fluid transport or storage on the road by vehicles
    • F17C2270/0178Cars
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/32Hydrogen storage

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Abstract

Eine Vorrichtung (1) zum Bereitstellen eines komprimierten Gases (H) umfasst zumindest einen ersten Behälter (11), in dem ein auszugebendes Gas (H) mit einem ersten Druck gespeichert ist, und vorzugsweise zumindest einen zweiten Behälter (21, 31), in dem das auszugebende Gas (H) mit einem zweiten, höheren Druck gespeichert ist. Die Vorrichtung umfasst ein Hydrauliksystem, um beim Ausgeben des Gases (H) ein Fluid (F) in den entsprechenden Behälter (11, 21, 31) hineinzupumpen, so dass ein Druckabfall in dem jeweiligen Behälter (11, 21, 31) verhindert wird beziehungsweise der Druck in dem jeweiligen Behälter konstant gehalten wird. Dabei kommt das Fluid in direkten Kontakt mit dem Gas (H). Insbesondere findet die Erfindung in einer Wasserstofftankstelle zum Betanken eines Fahrzeugs mit gasförmigem Wasserstoff Anwendung.

Figure DE102017204746B4_0000
An apparatus (1) for providing a compressed gas (H) comprises at least a first container (11) in which a gas (H) to be dispensed is stored at a first pressure, and preferably at least one second container (21, 31) the gas to be dispensed (H) is stored at a second, higher pressure. The device comprises a hydraulic system for pumping a fluid (F) into the corresponding container (11, 21, 31) when the gas (H) is dispensed, so that a pressure drop in the respective container (11, 21, 31) is prevented the pressure in the respective container is kept constant. The fluid comes into direct contact with the gas (H). In particular, the invention finds application in a hydrogen refueling station for refueling a vehicle with gaseous hydrogen.
Figure DE102017204746B4_0000

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bereitstellen eines komprimierten Gases sowie ein entsprechendes Verfahren zum Bereitstellen eines komprimierten Gases. Eine solche Vorrichtung kann insbesondere in einer Anordnung zum Befüllen eines Tanks mit einem komprimierten Gas, insbesondere eines Fahrzeugtanks mit einem gasförmigen Treibstoff, vorzugsweise in einer Wasserstofftankstelle zum Betanken eines Fahrzeugtanks mit gasförmigem Wasserstoff eingesetzt werden.The present invention relates to a device for providing a compressed gas and a corresponding method for providing a compressed gas. Such a device can be used in particular in an arrangement for filling a tank with a compressed gas, in particular a vehicle tank with a gaseous fuel, preferably in a hydrogen filling station for refueling a vehicle tank with gaseous hydrogen.

Neben konventionellen Verbrennungsmotoren als Antrieb für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, gewinnen alternative Antriebe an Bedeutung. Dazu zählen beispielsweise Brennstoffzellenantriebe. Diese benötigen zu ihrem Betrieb Wasserstoff (H2), welcher entweder in flüssiger Form („liquid“ LH2, üblicherweise bei ca. -253°C)) oder in komprimiert gasförmiger Form (GH2) bereitgestellt wird. Beispielsweise kann der Wasserstoff in einem Fahrzeug in einem Kryotank in flüssiger Form gespeichert werden. Aufgrund von Nachteilen der flüssigen Speicherung, insbesondere des permanenten Verlusts durch Ausgasung, wird jedoch vermehrt eine Speicherung des Wasserstoffs in gasförmiger Form in einem Fahrzeugtank bevorzugt, insbesondere bevorzugt bei einem (Mindest-) Druck von 70 MPa (700 bar) oder bei 35 MPa.In addition to conventional internal combustion engines as a drive for vehicles, especially motor vehicles, alternative drives gain in importance. These include, for example, fuel cell drives. These require for their operation hydrogen (H 2 ), which is provided either in liquid form ("liquid" LH 2 , usually at about -253 ° C)) or in compressed gaseous form (GH 2 ). For example, the hydrogen in a vehicle may be stored in a cryotank in liquid form. However, due to disadvantages of liquid storage, in particular the permanent loss due to outgassing, storage of the hydrogen in gaseous form in a vehicle tank is increasingly preferred, more preferably at a (minimum) pressure of 70 MPa (700 bar) or at 35 MPa.

Zur Betankung von derartigen Fahrzeugen werden Wasserstofftankstellen bereitgestellt, die wie herkömmliche Tankstellen eine Betankungseinrichtung mit einem Füllstutzen zum Koppeln an den Fahrzeugtank aufweisen und eine Betankung des Fahrzeugtanks in wenigen Minuten ermöglichen. Üblicherweise wird die Wasserstofftankstelle mit Wasserstoff in flüssiger Form beliefert. Zum Betanken eines Fahrzeugs wird der Wasserstoff verdampft, komprimiert und in Hochdrucktanks gespeichert. Da der Druck in den Hochdrucktanks beim Befüllen des Fahrzeugtanks abfällt, ist ein Kompressor notwendig, der den Wasserstoff komprimiert. Der Kompressor muss dabei umso mehr Arbeit leisten, je stärker der Druck in den Hochdrucktanks beim Tankvorgang abfällt. Der komprimierte Wasserstoff wird dann heruntergekühlt, beispielsweise auf ungefähr -40°C, und dann dem Fahrzeugtank zugeführt.For refueling such vehicles hydrogen refueling stations are provided which, like conventional refueling stations, have a refueling device with a filler neck for coupling to the vehicle tank and make it possible to refuel the vehicle tank in a few minutes. Usually, the hydrogen filling station is supplied with hydrogen in liquid form. For fueling a vehicle, the hydrogen is vaporized, compressed and stored in high-pressure tanks. Since the pressure in the high-pressure tanks drops when filling the vehicle tank, a compressor is necessary, which compresses the hydrogen. The compressor has to do all the more work the more the pressure in the high-pressure tanks falls during the refueling process. The compressed hydrogen is then cooled down, for example to about -40 ° C, and then supplied to the vehicle tank.

Nachteilig sind bei dieser Lösung insbesondere die hohen Installations-, Betriebs- und Wartungskosten eines Kompressors. Außerdem ist der Betrieb eines Kompressors wartungsintensiv und kann anfällig für Störungen sein, die zur Unterbrechung des Betriebs der Wasserstofftankstelle führen.Disadvantages of this solution are in particular the high installation, operating and maintenance costs of a compressor. In addition, the operation of a compressor is maintenance-intensive and may be prone to disturbances that interrupt the operation of the hydrogen refueling station.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zum Bereitstellen eines komprimierten Gases bereitzustellen, die einfach, kostengünstig, und zuverlässig ist. Ferner soll ein entsprechendes Verfahren zum Bereitstellen eines komprimierten Gases bereitgestellt werden. Insbesondere kann es sich bei der Vorrichtung um zumindest einen Teil einer Vorrichtung zum Befüllen eines Behälters mit einem komprimierten Gas, insbesondere eines Fahrzeugtanks mit einem gasförmigen Treibstoff, handeln.The object of the invention is therefore to provide a device for providing a compressed gas that is simple, inexpensive, and reliable. Furthermore, a corresponding method for providing a compressed gas is to be provided. In particular, the device may be at least part of a device for filling a container with a compressed gas, in particular a vehicle tank with a gaseous fuel.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung und ein Verfahren mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in den davon abhängigen Ansprüchen angegeben.The object is achieved by a device and a method having the features of the independent claims. Preferred embodiments and further developments are specified in the dependent claims.

Erfindungsgemäß umfasst eine Vorrichtung zum Bereitstellen eines komprimierten Gases zumindest einen ersten Behälter, welcher mit einem auszugebenden Gas mit einem ersten Druck befüllt ist. Darüber hinaus umfasst die Vorrichtung ein Hydrauliksystem mit einem Fluid, das eingerichtet ist, einen Druckabfall in dem ersten Behälter unter den ersten Druck zu verhindern. Dies erfolgt durch Pumpen des Fluids in den ersten Behälter hinein, wobei das Fluid in direkten Kontakt mit dem auszugebenden Gas in dem ersten Behälter kommt. Erfindungsgemäß wird der Druck in dem ersten Behälter im Wesentlichen konstant gehalten.According to the invention, a device for providing a compressed gas comprises at least a first container, which is filled with a gas to be dispensed with a first pressure. In addition, the device comprises a hydraulic system with a fluid that is configured to prevent a pressure drop in the first container below the first pressure. This is done by pumping the fluid into the first container, the fluid coming into direct contact with the gas to be dispensed in the first container. According to the invention, the pressure in the first container is kept substantially constant.

Darüber hinaus umfasst die Vorrichtung des Weiteren zumindest einen zweiten Behälter, welcher mit dem auszugebenden Gas mit einem zweiten Druck befüllt ist, wobei der zweite Druck höher ist als der erste Druck. Insbesondere ist die Vorrichtung eingerichtet, zuerst das Gas aus dem ersten Behälter und danach das Gas aus dem zweiten Behälter in den zu befüllenden Tank auszugeben. Außerdem ist das Hydrauliksystem weiter eingerichtet, auf die gleiche Weise wie im ersten Behälter einen Druckabfall in dem zweiten Behälter unter den zweiten Druck zu verhindern, d.h. das Fluid wird in den Behälter hineingepumpt, so dass es in direkten Kontakt mit dem Gas kommt. Erfindungsgemäß wird der Druck auch in dem zweiten Behälter im Wesentlichen konstant gehalten.In addition, the device further comprises at least a second container, which is filled with the gas to be dispensed with a second pressure, wherein the second pressure is higher than the first pressure. In particular, the device is adapted to first output the gas from the first container and then the gas from the second container into the tank to be filled. In addition, the hydraulic system is further arranged to prevent, in the same manner as in the first container, a pressure drop in the second container below the second pressure, i. the fluid is pumped into the container so that it comes in direct contact with the gas. According to the invention, the pressure is kept substantially constant even in the second container.

Ein entsprechendes Verfahren zum Bereitstellen eines komprimierten Gases umfasst das Ausgeben des Gases aus dem ersten Behälter, welcher mit dem auszugebenden Gas mit dem ersten Druck befüllt ist, wobei ein Druckabfall in dem ersten Behälter unter den ersten Druck verhindert wird, indem ein Fluid in den ersten Behälter gepumpt wird, so dass es in direkten Kontakt mit dem auszugebenden Gas in dem ersten Behälter kommt. Erfindungsgemäß wird der Druck in dem ersten Behälter im Wesentlichen konstant gehalten.A corresponding method for providing a compressed gas comprises discharging the gas from the first container, which is filled with the gas to be dispensed with the first pressure, wherein a pressure drop in the first container under the first pressure is prevented by a fluid in the first Container is pumped so that it comes into direct contact with the gas to be dispensed in the first container. According to the invention, the pressure in the first container is kept substantially constant.

Außerdem umfasst das Verfahren weiter das Ausgeben des Gases aus einem zweiten Behälter, welcher mit dem auszugebenden Gas mit einem zweiten Druck befüllt ist, der höher ist als der erste Druck, wobei ein Druckabfall in dem zweiten Behälter unter den zweiten Druck verhindert wird, indem ein Fluid in den zweiten Behälter gepumpt wird, so dass es in direkten Kontakt mit dem auszugebenden Gas in dem zweiten Behälter kommt. Insbesondere wird das Gas aus dem zweiten Behälter ausgegeben, nachdem das Gas aus dem ersten Behälter ausgegeben wurde. Erfindungsgemäß wird der Druck auch in dem zweiten Behälter im Wesentlichen konstant gehalten.In addition, the method further comprises dispensing the gas from a second container, which with the gas to be dispensed with a second pressure is higher than the first pressure, wherein a pressure drop in the second container is prevented under the second pressure by a fluid is pumped into the second container, so that it is in direct contact with the gas to be dispensed in the second Container is coming. Specifically, the gas is discharged from the second container after the gas is discharged from the first container. According to the invention, the pressure is kept substantially constant even in the second container.

Bei der Vorrichtung kann es sich insbesondere um zumindest einen Teil einer Anordnung zum Befüllen eines Tanks mit einem komprimierten Gas handeln. Insbesondere kann es sich dabei um eine Vorrichtung zum Betanken eines Fahrzeugtanks mit einem gasförmigen Treibstoff, vorzugsweise eine Wasserstofftankstelle zum Betanken eines Fahrzeugtanks mit gasförmigem Wasserstoff handeln. Anders ausgedrückt kann die Vorrichtung vorteilhaft in einer Anordnung zum Befüllen eines Tanks mit einem komprimierten Gas, wie einer Wasserstofftankstelle, verwendet werden. Eine Vorrichtung zum Befüllen eines Tanks mit einem komprimierten Gas, wie eine Wasserstofftankstelle, umfasst eine Betankungseinrichtung zum Ausliefern des komprimierten Gases an den zu befüllenden Tank.The device may in particular be at least part of an arrangement for filling a tank with a compressed gas. In particular, it may be a device for refueling a vehicle tank with a gaseous fuel, preferably a hydrogen refueling station for refueling a vehicle tank with gaseous hydrogen. In other words, the apparatus can be advantageously used in an arrangement for filling a tank with a compressed gas, such as a hydrogen filling station. A device for filling a tank with a compressed gas, such as a hydrogen filling station, comprises a refueling device for delivering the compressed gas to the tank to be filled.

Die Erfindung stellt eine Vorrichtung beziehungsweise ein entsprechendes Verfahren zum einfachen, kostengünstigen und zuverlässigen Betanken eines Fahrzeugtanks mit einem komprimiert gasförmigen Treibstoff zur Verfügung. Durch Vermeidung des Druckabfalls in den Behältern, in denen das Gas gespeichert ist, wird das auszugebende Gas zu jedem Zeitpunkt mit einem ausreichend hohen Druck in den Behältern bereitgehalten, um beispielsweise einen Fahrzeugtank zu befüllen.The invention provides a device or a corresponding method for the simple, cost-effective and reliable refueling of a vehicle tank with a compressed gaseous fuel. By avoiding the pressure drop in the containers in which the gas is stored, the gas to be dispensed is kept ready at any time with a sufficiently high pressure in the containers, for example to fill a vehicle tank.

Da das Vermeiden des Druckabfalls bzw. das Konstanthalten des Drucks auf einfache Weise durch Pumpen des Fluids in den entsprechenden Behälter erfolgt, ist die Vorrichtung weniger anfällig für Störungen und weniger wartungsintensiv als beispielsweise eine Vorrichtung mit einer mechanischen Zylinder-Kolben-Anordnung. Ein direkter Kontakt des Fluids mit dem auszugebenden Gas bedeutet dabei, dass das Fluid direkt in den Behälter gepumpt wird, ohne dass es von dem auszugebenden Gas beispielsweise durch einen Kolben getrennt ist. Durch diesen Aufbau werden zusätzliche bewegliche Teile, wie ein Kolben, vermieden, welcher beispielsweise aufgrund der notwendigen Abdichtung Wartung erfordert und Verschleiß unterliegt. Zudem kann durch den direkten Kontakt des Fluids mit dem Gas eventuell entstehende Wärme über das Fluid effektiv abgeführt werden.Since the avoidance of the pressure drop or the pressure is kept constant by pumping the fluid into the corresponding container, the device is less susceptible to interference and less maintenance-intensive than, for example, a device with a mechanical cylinder-piston assembly. Direct contact of the fluid with the gas to be dispensed means that the fluid is pumped directly into the container, without being separated from the gas to be dispensed, for example, by a piston. By this structure, additional moving parts, such as a piston, avoided, which requires maintenance and wear, for example, due to the necessary sealing. In addition, due to the direct contact of the fluid with the gas, possibly resulting heat can be dissipated effectively via the fluid.

Wie eben beschrieben erfolgt das Verhindern des Druckabfalls bzw. das Konstanthalten des Drucks in dem Behälter oder den Behältern der Vorrichtung mittels eines Fluids, welches in den jeweiligen Behälter hineingepumpt wird. Das Fluid wird in den jeweiligen Behälter in entsprechendem Maße hineingepumpt, wie das Gas aus dem jeweiligen Behälter ausgeben wird, um den Druck in dem jeweiligen Behälter konstant zu halten. Erfindungsgemäß wird der Druck in dem jeweiligen Behälter im Wesentlichen konstant gehalten, d.h. es erfolgt keine Verdichtung des Gases durch Hineinpumpen des Fluids in den jeweiligen Behälter. In diesem Fall kommt die Vorrichtung ohne Kompressor aus.As just described, the prevention of the pressure drop or the keeping constant of the pressure in the container or the container of the device by means of a fluid, which is pumped into the respective container takes place. The fluid is pumped into the respective container to a corresponding extent as the gas is discharged from the respective container in order to keep the pressure in the respective container constant. According to the invention, the pressure in the respective container is kept substantially constant, i. There is no compression of the gas by pumping the fluid into the respective container. In this case, the device will work without a compressor.

Insbesondere kann das Hydrauliksystem dazu zumindest einen Speicher für das Fluid umfassen. Es versteht sich, dass das Hydrauliksystem des Weiteren entsprechende Pumpen, Leitungen und Ventile aufweisen kann, die ein Zuführen des Fluids zu dem entsprechenden Behälter erlauben. Die Komponenten des Hydrauliksystems, wie zum Beispiel die Hydraulikpumpen, sind wesentlich billiger und einfacher im Aufbau als ein Kompressor. Zudem ist der Betrieb eines Systems ohne Kompressor zuverlässiger als der Betrieb eines Systems mit Kompressor.In particular, the hydraulic system may include at least one reservoir for the fluid. It should be understood that the hydraulic system may further include corresponding pumps, conduits, and valves that permit delivery of the fluid to the respective container. The components of the hydraulic system, such as the hydraulic pumps, are much cheaper and simpler in construction than a compressor. In addition, the operation of a system without a compressor is more reliable than the operation of a compressor system.

Nachdem das Gas aus einem der Behälter im Wesentlichen vollständig ausgegeben worden ist oder das Volumen des Gases ein vorgegebenes Minimalvolumen unterschreitet, kann das Fluid, welches nun im Wesentlichen das gesamte Volumen des Behälters einnimmt, aus dem entsprechenden Behälter zur Wiederverwendung zurück in den Speicher oder gegebenenfalls weiter in den nachfolgenden Behälter gepumpt werden. Dazu können Ventile an den Behältern entsprechend eingerichtet sein, umzuschalten, wenn der Behälter leer ist beziehungsweise mit Fluid gefüllt ist. Es kann ein automatisches Umschalten der Ventile erfolgen, beispielsweise ausgelöst durch eine Volumen-, Gewichts- oder Füllstandsmessung des Fluids oder des Gases, entweder von innerhalb oder außerhalb des Behälters, beispielsweise mittels eines geeigneten Sensors, der das Gas oder das Fluid detektiert.After the gas has been substantially completely dispensed from one of the containers or the volume of the gas falls below a predetermined minimum volume, the fluid, which now occupies substantially the entire volume of the container, may be returned from the corresponding container for reuse in the store or, if appropriate be further pumped into the following container. For this purpose, valves on the containers can be set up to switch over when the container is empty or filled with fluid. It may be an automatic switching of the valves, for example, triggered by a volume, weight or level measurement of the fluid or gas, either from inside or outside the container, for example by means of a suitable sensor which detects the gas or the fluid.

Vorzugsweise ist das Fluid ein ionisches Fluid. Ein ionisches Fluid hat den Vorteil, dass es mit dem gasförmigen Treibstoff nicht reagiert. Ionisches Fluid, das sich mit dem gasförmigen Treibstoff vermischt hat, kann einfach mittels eines Abscheiders vor dem Ausgeben in den Fahrzeugtank abgeschieden werden und zurück in den Hydraulikkreislauf gegeben werden. Statt eines ionischen Fluids kann gleichermaßen ein Fluid verwendet werden, welches eine geringe Gaslöslichkeit aufweist, d.h. ein Fluid das sich nicht oder schlecht in dem auszugebenden Gas löst, um zu gewährleisten, dass das auszugebende Gas im Wesentlichen frei von dem Fluid ist und eine hohe Reinheit aufweist. Allgemein und unabhängig von der Art des Fluids ist es vorteilhaft, wenn ein Abscheider vorgesehen ist, der mit dem auszugebenden Gas vermischtes Fluid abscheidet, bevor das Gas an ein Fahrzeug ausgegeben wird. Das Fluid kann dann wieder in den Hydraulikkreislauf zurückgeführt werden. Ein Abscheider ist insbesondere deshalb von Vorteil, da das Fluid in direkten Kontakt mit dem auszugebenden Gas kommt, wodurch sich ein Teil des Fluids mit dem Gas vermischen kann.Preferably, the fluid is an ionic fluid. An ionic fluid has the advantage that it does not react with the gaseous fuel. Ionic fluid that has mixed with the gaseous fuel may simply be separated by means of a separator prior to dispensing into the vehicle tank and returned to the hydraulic circuit. Similarly, instead of an ionic fluid, a fluid having low gas solubility, ie, a fluid that does not or poorly dissolves in the gas to be dispensed, can be used to ensure that the gas to be dispensed is substantially free of the fluid and high in purity having. General and regardless of the type of fluid, it is advantageous if a separator is provided which separates fluid mixed with the gas to be dispensed before the gas is discharged to a vehicle. The fluid can then be recycled back into the hydraulic circuit. A separator is particularly advantageous because the fluid comes in direct contact with the gas to be dispensed, whereby a part of the fluid can mix with the gas.

Vorzugsweise ist der höchste Druck in den Behältern, beispielsweise der zweite Druck in dem zweiten Behälter, größer oder gleich einem in einem zu befüllenden Tank zu erreichenden Zieldruck. Wie eingangs erläutert, wird ein Druck von mindestens 70 MPa in dem Fahrzeugtank bevorzugt. Der zweite Druck beträgt daher vorzugsweise 70 MPa oder mehr, insbesondere bis zu 100 MPa, beispielsweise ungefähr 80 MPa.Preferably, the highest pressure in the containers, for example the second pressure in the second container, is greater than or equal to a target pressure to be reached in a tank to be filled. As explained above, a pressure of at least 70 MPa in the vehicle tank is preferred. The second pressure is therefore preferably 70 MPa or more, especially up to 100 MPa, for example about 80 MPa.

Falls mehrere Behälter vorgesehen sind, ist die Reihenfolge der Behälter, aus denen das Gas ausgegeben wird, vorteilhafterweise vorgegeben. Insbesondere wird zuerst Gas aus einem Behälter mit einem niedrigeren Druck, danach Gas aus einem Behälter mit einem höheren Druck ausgegeben. Auf diese Weise lässt sich ein Fahrzeugtank nacheinander aus Behältern mit ansteigendem Druck betanken. In dem zunächst leeren oder zumindest nur teilweise gefüllten Fahrzeugtank herrscht ein niedriger Druck, so dass das Betanken mit einem niedrigen Druck begonnen werden kann. Sobald ein Druckausgleich zwischen dem Fahrzeugtank und dem entsprechenden Behälter erfolgt, wird auf den Behälter mit dem nächsthöheren Druckniveau umgeschaltet.If a plurality of containers are provided, the order of the containers from which the gas is dispensed is advantageously predetermined. Specifically, gas is first discharged from a container at a lower pressure, then gas from a container at a higher pressure. In this way, a vehicle tank can be refueled successively from tanks with increasing pressure. In the initially empty or at least partially filled vehicle tank, there is a low pressure, so that refueling can be started with a low pressure. As soon as a pressure equalization between the vehicle tank and the corresponding container takes place, the container is switched to the next higher pressure level.

Durch diese kaskadenartige Speicherung des auszugebenden Gases, d.h. die Speicherung des Gases in Behältern mit unterschiedlichen Drücken und das sequentielle Ausgeben des Gases mit ansteigendem Druck, kann Energie gespart werden, da das Bereitstellen eines hohen Drucks prinzipiell viel Energie erfordert. Ein hoher Druck in den Behältern ist jedoch zu Beginn eines Ausgabevorgangs (am Beispiel einer Fahrzeugbetankung, wenn in dem Fahrzeugtank ein niedriger Druck herrscht) nicht notwendig, sondern erst mit zunehmender Füllung des Fahrzeugtanks. Zudem können Kosten gespart werden, da Behälter für niedrigeren Druck günstiger sind als Hochdruckbehälter.By this cascaded storage of the gas to be dispensed, i. The storage of the gas in containers with different pressures and the sequential discharge of the gas with increasing pressure, energy can be saved, since the provision of a high pressure principle requires a lot of energy. However, a high pressure in the containers is not necessary at the beginning of a dispensing operation (for example vehicle refueling when the vehicle tank is under a low pressure), but only with increasing filling of the vehicle tank. In addition, costs can be saved, since containers for lower pressure are cheaper than high-pressure vessels.

Es versteht sich, dass das Verfahren zum Betanken eines Fahrzeugs nicht mit dem Behälter mit dem niedrigsten Druckniveau begonnen werden muss. Insbesondere falls der Fahrzeugtank noch teilweise gefüllt ist und entsprechender Druck in dem Fahrzeugtank vorliegt, wird das Betanken mit demjenigen Behälter begonnen, in welchem im Vergleich zu den anderen Behältern der kleinste Druck herrscht, der größer ist als der Druck in dem zu befüllenden Tank. Dazu wird der in dem Fahrzeugtank herrschende Druck beispielsweise mittels eines Teststoßes zum Beginn des Tankvorgangs ermittelt, so dass der entsprechende Behälter bestimmt werden kann, mit dem der Tankvorgang begonnen wird.It is understood that the method for refueling a vehicle does not have to be started with the container with the lowest pressure level. In particular, if the vehicle tank is still partially filled and corresponding pressure in the vehicle tank, refueling is started with that container in which, compared to the other containers, the smallest pressure prevails that is greater than the pressure in the tank to be filled. For this purpose, the pressure prevailing in the vehicle tank pressure is determined, for example by means of a test shock at the beginning of the refueling process, so that the corresponding container can be determined, with which the refueling process is started.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die Vorrichtung zumindest einen dritten Behälter, welcher mit dem auszugebenden Gas mit einem dritten Druck befüllt ist. Das heißt, vorzugsweise wird das auszugebende Gas mit drei unterschiedlichen Druckniveaus bereitgehalten und der Reihe nach mit ansteigendem Druck ausgegeben. Auch im dritten Behälter wird vorteilhaft, wie im Zusammenhang mit dem ersten und zweiten Behälter bereits erläutert, ein Druckabfall durch Pumpen des Fluids in den dritten Behälter vermieden. Es versteht sich, dass auch mehr als drei Behälter, beispielsweise vier oder fünf Behälter, vorgesehen sein können, wobei die Behälter entsprechend mit einem unterschiedlichen Druck befüllt sind, der von dem ersten bis zum letzten Behälter ansteigt und beim Ausgeben des Gases aus dem entsprechenden Behälter wie oben erläutert konstant gehalten wird oder ein Druckabfall vermieden wird.In an advantageous embodiment, the device comprises at least a third container, which is filled with the gas to be dispensed with a third pressure. That is, preferably, the gas to be dispensed is kept at three different pressure levels and discharged sequentially with increasing pressure. Also in the third container is advantageous, as already explained in connection with the first and second container, a pressure drop avoided by pumping the fluid into the third container. It is understood that more than three containers, for example four or five containers, may be provided, the containers being respectively filled with a different pressure rising from the first to the last container and discharging the gas from the corresponding container as explained above is kept constant or a pressure drop is avoided.

Die Erfindung wird im Folgenden mit Bezug auf die anliegenden Zeichnungen beschrieben. Die Zeichnungen sind lediglich schematische Darstellungen zur Erläuterung der Erfindung. Es versteht sich, dass die Erfindung nicht auf die dargestellten speziellen Ausführungsbeispiele beschränkt ist.

  • 1 zeigt schematisch den Aufbau einer Wasserstofftankstelle gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • 2a und 2b zeigen Beispiele von Behälteranordnungen einer Wasserstofftankstelle.
  • 3 zeigt ein Diagramm der Behälter einer Wasserstofftankstelle.
The invention will be described below with reference to the accompanying drawings. The drawings are merely schematic illustrations for explaining the invention. It is understood that the invention is not limited to the illustrated specific embodiments.
  • 1 schematically shows the structure of a hydrogen filling station according to the present invention.
  • 2a and 2 B show examples of tank arrangements of a hydrogen filling station.
  • 3 shows a diagram of the containers of a hydrogen filling station.

Bezugnehmend auf 1 wird eine Vorrichtung 1 zum Befüllen eines Fahrzeugtanks 101 eines Fahrzeugs 100 mit gasförmigem Treibstoff am Beispiel einer Wasserstofftankstelle gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben. Unter dem Begriff Fahrzeug ist jedes Fahrzeug zu verstehen, welches mittels eines Antriebs mit gasförmigem Treibstoff angetrieben werden kann, insbesondere Kraftfahrzeuge, wie Pkw, Busse oder Lkw, aber auch andere Nutzfahrzeuge, Wasserfahrzeuge, Schiffe usw. Bei dem gasförmigen Treibstoff handelt es sich vorzugsweise um gasförmigen Wasserstoff. Daher bezieht sich die folgende Beschreibung auf das Betanken eines Fahrzeugs mit gasförmigem Wasserstoff. Bei einem Fahrzeug handelt es sich insbesondere um ein Brennstoffzellenfahrzeug. Gegebenenfalls kann die Vorrichtung 1 auch zur Bereitstellung anderer komprimierter Gase dienen, wie beispielsweise anderer gasförmiger Treibstoffe, wie Erdgas (CNG, „Compressed Natural Gas“), oder anderer Industriegase, wie Stickstoff, Sauerstoff, Argon, Helium usw.Referring to 1 becomes a device 1 for filling a vehicle tank 101 of a vehicle 100 with gaseous fuel using the example of a hydrogen filling station according to the present invention. The term vehicle is understood to mean any vehicle which can be driven by means of a gaseous fuel drive, in particular motor vehicles such as cars, buses or trucks, but also other commercial vehicles, watercraft, ships, etc. The gaseous propellant is preferably gaseous hydrogen. Therefore, the following description refers to refueling a vehicle with gaseous hydrogen. In particular, a vehicle is a fuel cell vehicle. Optionally, the device 1 also serve to provide other compressed gases, such as other gaseous fuels, such as natural gas (CNG, " Compressed Natural Gas "), or other industrial gases such as nitrogen, oxygen, argon, helium, etc.

Eine Wasserstofftankstelle umfasst eine Vorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Erfindung, insbesondere einen oder mehrere Behälter 11, 21, 31, welche mit komprimiert gasförmigem Wasserstoff gefüllt sind, wie im Folgenden mit Bezug auf 3 detaillierter erläutert wird. Insbesondere kann die Vorrichtung 1 eine Versorgung (z.B. einen Vor- beziehungsweise Liefertank), einen Kompressor und Hochdrucktanks einer gewöhnlichen Wasserstofftankstelle ersetzen. Des Weiteren umfasst die Wasserstofftankstelle eine Station 50 mit einer Kühleinheit 51, um den Wasserstoff beim Betanken eines Fahrzeugs bis auf -40°C abzukühlen, und eine Betankungseinrichtung 52, welche üblicherweise einen Füllstutzen oder eine Zapfkupplung zum Koppeln an den Fahrzeugtank 101 sowie ein Mess- und Bezahlsystem und eine Bedieneinheit umfasst. Diese Komponenten sind dem Fachmann bekannt und werden daher nicht näher erläutert. Üblicherweise bilden die Kühleinheit 51 und die Betankungseinrichtung 52 den stationären Teil einer Wasserstofftankstelle, während die Behälter 11, 21, 31 mobil sind. Insbesondere werden die Behälter 11, 21, 31 vorteilhafterweise in einer zentralen Stelle befüllt und leere Behälter werden an der Wasserstofftankstelle gegen volle Behälter ausgetauscht. Es ist jedoch auch möglich, die Behälter vor Ort aufzufüllen.A hydrogen filling station comprises a device 1 according to the present invention, in particular one or more containers 11 . 21 . 31 which are filled with compressed gaseous hydrogen, as described below with reference to 3 will be explained in more detail. In particular, the device can 1 replace a supply (eg a pre-supply or delivery tank), a compressor and high-pressure tanks of a standard hydrogen filling station. Furthermore, the hydrogen refueling station includes a station 50 with a cooling unit 51 to cool the hydrogen when refueling a vehicle down to -40 ° C, and a refueling device 52 which usually has a filler neck or a PTO coupling for coupling to the vehicle tank 101 as well as a measuring and payment system and an operating unit. These components are known in the art and are therefore not explained in detail. Usually, the cooling unit form 51 and the refueling device 52 the stationary part of a hydrogen filling station while the containers 11 . 21 . 31 are mobile. In particular, the containers 11 . 21 . 31 advantageously filled in a central location and empty containers are replaced at the hydrogen filling station against full containers. However, it is also possible to fill up the containers on site.

2a und 2b zeigen verschiedene Beispiele von Tank- beziehungsweise Behälteranordnungen für eine Wasserstofftankstelle. Wie in 2a dargestellt ist, können die Behälter auf einem Lkw-Auflieger 2 angeordnet sein. Die Behälter 11, 21, 31 können dabei in verschiedene Einheiten, Gruppen oder Sektionen aufgeteilt sein, die Wasserstoff unterschiedlichen Drucks beinhalten. Eine Einheit von Behältern kann dabei einen oder mehrere Behälter umfassen. 2a and 2 B show various examples of tank or tank arrangements for a hydrogen filling station. As in 2a As shown, the containers can be mounted on a truck semi-trailer 2 be arranged. The containers 11 . 21 . 31 can be divided into different units, groups or sections that contain hydrogen of different pressures. A unit of containers may comprise one or more containers.

Alternativ, wie in 2b dargestellt, können die Behälter 11 in kleineren Einheiten, beispielsweise in Containern 3, gebündelt sein. Auf diese Weise wird die Skalierbarkeit verbessert, da so auch kleinere Wasserstofftankstellen bereitgestellt werden können, beispielsweise wenn der Platz am Aufstellort begrenzt ist oder der Bedarf und die Auslastung der Wasserstofftankstelle geringer ist. Dies ist insbesondere in der Anfangsphase der Verbreitung von Wasserstofftankstellen und entsprechenden Fahrzeugen mit Wasserstoffantrieb von Vorteil. Wie die Behälter auf einem Lkw-Auflieger können die Behälter eines Bündels in Einheiten unterschiedlichen Drucks unterteilt sein. Alternativ können alle Behälter eines Bündels mit Wasserstoff mit dem gleichen Druck gefüllt sein und gegebenenfalls zwei oder mehr Bündel von Behältern mit jeweils unterschiedlichen Druckniveaus bereitgestellt werden.Alternatively, as in 2 B shown, the containers can 11 in smaller units, for example in containers 3 be bundled. In this way, the scalability is improved, as it also smaller hydrogen refueling stations can be provided, for example, if the space at the installation is limited or the need and utilization of the hydrogen filling station is lower. This is particularly advantageous in the early stages of the deployment of hydrogen refueling stations and corresponding hydrogen powered vehicles. Like the containers on a truck semi-trailer, the containers of a bundle may be subdivided into units of different pressure. Alternatively, all containers of one bundle of hydrogen may be filled with the same pressure, and optionally two or more bundles of containers, each with different pressure levels, may be provided.

Die folgenden Ausführungen beziehen sich sowohl auf die in 2a als auch die in 2b gezeigten beispielhaften Anordnungen von Behältern. Es versteht sich, dass im Umfang der Erfindung auch andere Anordnungen, Größen und Anzahlen von Behältern verwendet werden können. Beispielsweise können auch Behälter unterschiedlicher Größe verwendet werden. Vorteilhaft sind Behälter einer Einheit benachbart zueinander angeordnet und die Einheiten nach aufsteigenden Druck sortiert angeordnet. Dies vereinfacht die Ansteuerung und den Leitungsverlauf. Die Behälter müssen jedoch nicht entsprechend des Fülldrucks sortiert sein, solange das Ansteuern des gewünschten Behälters gewährleistet ist.The following statements refer to both in 2a as well as the in 2 B shown exemplary arrangements of containers. It is understood that other arrangements, sizes and numbers of containers can be used within the scope of the invention. For example, containers of different sizes can also be used. Advantageously, containers of a unit are arranged adjacent to one another and the units are sorted according to ascending pressure. This simplifies the control and the cable run. However, the containers need not be sorted according to the filling pressure, as long as the driving of the desired container is ensured.

In 3 ist ein Diagramm der Behälter 11, 21, 31 einer Wasserstofftankstelle gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind drei Einheiten 10, 20, 30 von Behältern mit beispielhaft jeweils drei Behältern 11, 21, 31 dargestellt. Es versteht sich, dass eine Wasserstofftankstelle statt der drei dargestellten Behälter 11, 21, 31 pro Einheit nur einen oder zwei Behälter oder mehr als drei Behälter aufweisen kann, welche jeweils mit dem gleichen Druck befüllt sind. Ebenso kann die Vorrichtung nur eine Einheit von Behältern, zwei Einheiten von Behältern oder mehr als drei Einheiten, beispielsweise vier oder fünf Einheiten aufweisen.In 3 is a diagram of the containers 11 . 21 . 31 a hydrogen filling station according to the present invention. In the illustrated embodiment, there are three units 10 . 20 . 30 of containers with by way of example three containers 11 . 21 . 31 shown. It is understood that a hydrogen refueling station instead of the three illustrated containers 11 . 21 . 31 per unit may have only one or two containers or more than three containers, which are each filled with the same pressure. Likewise, the device may have only one unit of containers, two units of containers or more than three units, for example four or five units.

Vorzugsweise werden Behälter mit drei Druckniveaus, d.h. drei Einheiten 10, 20, 30 von Behältern bereitgestellt. Dabei steigt der Druck von Einheit zu Einheit an, beginnend bei einem niedrigen Druck der ersten Einheit 10 von Behältern 11 (beispielsweise 25 bis 50 MPa), über einen mittleren Druck der zweiten Einheit 20 von Behältern 21 (beispielsweise 40 bis 70 MPa) bis der Druck in der dritten und letzten Einheit 30 von Behältern 31 mindestens dem zu erreichenden Zieldruck in dem Fahrzeugtank 101 entspricht (beispielsweise 70 bis 90 MPa). Der zu erreichende Zieldruck in dem Fahrzeugtank 101 ist vorzugsweise mindestens 70 MPa. Diese Werte sind lediglich beispielhaft und variieren je nach Anwendung. Beispielsweise kann der zu erreichende Ziel druck auch nur etwa 35 MPa betragen und der Druck in den Behältern 11, 21, 31 entsprechend geringer sein.Preferably, containers with three pressure levels, ie three units 10 . 20 . 30 provided by containers. The pressure increases from unit to unit, starting at a low pressure of the first unit 10 of containers 11 (for example 25 to 50 MPa), over a mean pressure of the second unit 20 of containers 21 (For example 40 to 70 MPa) until the pressure in the third and last unit 30 of containers 31 at least the target pressure to be achieved in the vehicle tank 101 corresponds to (for example 70 to 90 MPa). The target pressure to be achieved in the vehicle tank 101 is preferably at least 70 MPa. These values are exemplary only and vary depending on the application. For example, the target pressure to be achieved may be as low as about 35 MPa and the pressure in the containers 11 . 21 . 31 be correspondingly lower.

Bei einem Betankungsvorgang wird Wasserstoff H zunächst aus einem Behälter 11 der ersten Einheit 10 ausgegeben, bis der Druck zwischen dem Behälter 11 der ersten Einheit 10 und dem Fahrzeugtank 101 ausgeglichen ist. Im weiteren Verlauf des Tankvorgangs wird der Fahrzeugtank 101 dann bis zu dem Druck der zweiten Einheit 20 von Behältern 21 und schließlich bis zum Zieldruck mittels der dritten Einheit 30 von Behältern 31 befüllt. Es kann zunächst ein Teststoß erfolgen, um Dichtheit des Systems und Tankparameter, wie den Füllstand beziehungsweise Fülldruck in dem Fahrzeugtank 101, zu ermitteln und dann den Tankvorgang gegebenenfalls mit einem Behälter der zweiten Einheit 20 oder dritten Einheit 30 zu beginnen. Diese kaskadenartige Anordnung der Behälter 11, 21, 31 mit unterschiedlichen Druckniveaus kann wie bereits erläutert zur Energieersparnis beitragen. Stattdessen kann die Vorrichtung 1 jedoch nur einen Behälter oder eine Einheit von Behältern mit einem Druck, der größer oder gleich dem in dem Fahrzeugtank zu erreichenden Zieldruck ist, aufweisen.In a fueling process is hydrogen H initially from a container 11 the first unit 10 spent until the pressure between the container 11 the first unit 10 and the vehicle tank 101 is balanced. In the further course of the refueling process, the vehicle tank 101 then up to the pressure of the second unit 20 of containers 21 and finally to the target pressure by means of the third unit 30 of containers 31 filled. It can first be done a test shock to tightness of the system and tank parameters, such as the level or filling pressure in the vehicle tank 101 , and then determine the refueling process optionally with a container of the second unit 20 or third unit 30 to start. This cascading arrangement of the containers 11 . 21 . 31 with different pressure levels can contribute to the energy savings as already explained. Instead, the device can 1 however, only one container or unit of containers having a pressure greater than or equal to the target pressure to be reached in the vehicle tank.

Bei Ausgeben des Wasserstoffs H aus einem der Behälter 11, 21, 31 wird das Volumen des Behälters in entsprechendem Maße mit einem Fluid F aufgefüllt wie der Wasserstoff H ausgegeben wird, um den Druck in dem jeweiligen Behälter konstant zu halten. Dies wird durch Pumpen des Fluids F in den jeweiligen Behälter 11, 21, 31 mittels einer Hydraulikpumpe 41 erreicht, insbesondere aus einem Speicher 40. Das Fluid F wird dabei direkt in den jeweiligen Behälter 11, 21, 31 gepumpt, so dass es in Kontakt mit dem Wasserstoff H kommt, d.h. ohne Trennung zwischen dem Wasserstoff H und dem Fluid F. Jeder Behälter 11, 21, 31 wird dabei unabhängig von den anderen Behältern 11, 21, 31 gesteuert.When emitting the hydrogen H from one of the containers 11 . 21 . 31 the volume of the container will be commensurate with a fluid F filled up like the hydrogen H is output to keep the pressure in the respective container constant. This is done by pumping the fluid F in the respective container 11 . 21 . 31 by means of a hydraulic pump 41 achieved, in particular from a memory 40 , The fluid F is thereby directly into the respective container 11 . 21 . 31 pumped so that it is in contact with the hydrogen H comes, ie without separation between the hydrogen H and the fluid F , Every container 11 . 21 . 31 becomes independent of the other containers 11 . 21 . 31 controlled.

Nachdem der Wasserstoff H aus einem Behälter vollständig ausgegeben wurde und der Behälter dementsprechend im Wesentlichen vollständig mit dem Fluid F gefüllt ist, wird der Tankvorgang mit dem nächsten Behälter fortgesetzt, entweder noch mit einem Behälter des gleichen Druckniveaus oder mit einem Behälter des nächsthöheren Druckniveaus. Das Fluid F wird aus einem Behälter 11, 21, 31 zurück in den Speicher oder weiter in den nächsten Behälter gepumpt, aus dem der Wasserstoff H ausgegeben wird. Dies wird fortgesetzt, bis der Wasserstoff H aus allen Behältern 11, 21, 31 entnommen wurde. Das Fluid F, welches mit Wasserstoff H gesättigt ist, verbleibt in den Behältern 11, 21, 31, so dass keine Emission von Wasserstoff H in die Atmosphäre stattfindet. Bei dem Fluid F kann es sich insbesondere um ein ionisches Fluid oder ein beliebiges Fluid mit geringer Gaslöslichkeit handeln.After the hydrogen H has been completely dispensed from a container and the container accordingly substantially completely with the fluid F is filled, the refueling operation is continued with the next container, either with a container of the same pressure level or with a container of the next higher pressure level. The fluid F gets out of a container 11 . 21 . 31 back into the store or further pumped into the next container, from which the hydrogen H is issued. This will continue until the hydrogen H from all containers 11 . 21 . 31 was removed. The fluid F which is hydrogen H saturated, remains in the containers 11 . 21 . 31 , so no emission of hydrogen H takes place in the atmosphere. With the fluid F it may in particular be an ionic fluid or any fluid with low gas solubility.

Bevor der Wasserstoff H an die Station 50, insbesondere die Betankungseinrichtung 52 zum Betanken des Fahrzeugtanks 101 geschickt wird, wird eventuell mit dem Wasserstoff H vermischtes Fluid F mittels eines Abscheiders 44 aus dem Wasserstoff H entfernt und zurück in den Speicher 40 geführt. Das Fluid F und der Wasserstoff H können sich vermischen, da das Fluid F in den Behältern 11, 21, 31 in direkten Kontakt mit dem Wasserstoff H kommt. Der Wasserstoff H wird dann heruntergekühlt und dann über einen Füllstutzen in den Fahrzeugtank gefüllt. Der Tankvorgang wird vorteilhaft gemäß den Anforderungen der Norm SAE J2601 durchgeführt.Before the hydrogen H to the station 50 , in particular the refueling device 52 for refueling the vehicle tank 101 is sent, possibly with the hydrogen H mixed fluid F by means of a separator 44 from the hydrogen H removed and back to the store 40 guided. The fluid F and the hydrogen H can mix as the fluid F in the containers 11 . 21 . 31 in direct contact with the hydrogen H comes. The hydrogen H is then cooled down and then filled via a filler neck in the vehicle tank. The refueling operation is advantageously carried out in accordance with the requirements of the SAE J2601 standard.

Die Behälter 11, 21, 31 können beispielsweise über 3/3-Wegeventile 42 mit der Leitung des Hydrauliksystems verbunden sein, um die jeweilige Hydraulikleitung an den Behältern 11, 21, 31 abzusperren, ein Zuführen des ionischen Fluids F zu den Behältern 11, 21, 31 und ein Zurückführen des Fluids F in den Speicher 40 zu erlauben. Wie erwähnt kann gegebenenfalls auch vorgesehen sein, das Fluids F von einem Behälter (mittels der Pumpe 41) zu einem nachfolgenden Behälter zu leiten. Des Weiteren sind einfache Sperrventile 43 vorgesehen, um das Ausgeben des Wasserstoffs H aus einem Behälter 11, 21, 31 zu starten beziehungsweise zu stoppen oder zu unterbrechen. Die Ventile 42, 43 für das Fluid F beziehungsweise für den Wasserstoff H können wie in 3 angedeutet auf gegenüberliegenden Seiten der Behälter 11, 21, 31 angeordnet sein. Es versteht sich jedoch, dass auch andere Ventile und andere Ventilanordnungen bereitgestellt werden können, die ein entsprechend gewünschtes Ansteuern der einzelnen Behälter, d.h. Zu- und Abführen des Fluids F einerseits sowie Entnahme von Wasserstoff H andererseits, erlauben. Es können auch zwei oder mehr Behälter miteinander verbunden sein und durch ein gemeinsames Ventil gesteuert werden. Dadurch können Kosten für die Ventile gespart werden. Allerdings wird dann mehr Fluid benötigt, da dann mehrere Behälter gleichzeitig gefüllt sind.The containers 11 . 21 . 31 For example, via 3/3-way valves 42 may be connected to the line of the hydraulic system to the respective hydraulic line to the containers 11 . 21 . 31 shut off, supplying the ionic fluid F to the containers 11 . 21 . 31 and returning the fluid F in the store 40 to allow. As mentioned, if appropriate, it may also be provided that the fluids F from a container (by means of the pump 41 ) to a subsequent container. Furthermore, simple shut-off valves 43 provided to the expulsion of the hydrogen H from a container 11 . 21 . 31 to start or stop or interrupt. The valves 42 . 43 for the fluid F or for the hydrogen H can like in 3 indicated on opposite sides of the container 11 . 21 . 31 be arranged. It is understood, however, that other valves and other valve arrangements can be provided which a correspondingly desired activation of the individual containers, ie supply and discharge of the fluid F on the one hand and removal of hydrogen H on the other hand, allow. It may also be two or more containers connected to each other and controlled by a common valve. This can save costs for the valves. However, then more fluid is needed because then several containers are filled at the same time.

Falls die Behälter 11, 21, 31 wie in 2a dargestellt auf einem Lkw-Auflieger 2 angeordnet sind, ist es vorteilhaft, wenn auch die Hydraulikpumpe 41 und der Speicher 40 für das ionische Fluid F auf dem Auflieger 2 angeordnet sind. Dann muss der Auflieger 2 an der Station 50 lediglich mit Elektrizität verbunden und die Wasserstoffleitung angeschlossen werden. Falls sich die Hydraulikpumpe 41 und der Speicher 40 für das Fluid F in der Station befinden, muss zusätzlich die Hydraulik angeschlossen werden. Bei der Verwendung elektrischer Komponenten, insbesondere bei der Hydraulikpumpe 41 und den Ventilen 42, 43, ist auf eine explosionssichere Ausstattung zu achten. Alternativ können diese Komponenten auch pneumatisch angetrieben werden.If the containers 11 . 21 . 31 as in 2a shown on a truck semi-trailer 2 are arranged, it is advantageous, although the hydraulic pump 41 and the memory 40 for the ionic fluid F on the trailer 2 are arranged. Then the trailer needs 2 at the station 50 just connected to electricity and the hydrogen line connected. If the hydraulic pump 41 and the memory 40 for the fluid F in the station, the hydraulics must also be connected. When using electrical components, especially in the hydraulic pump 41 and the valves 42 . 43 , pay attention to explosion-proof equipment. Alternatively, these components can also be driven pneumatically.

Es ist auch denkbar, dass die gesamte Wasserstofftankstelle, einschließlich der Kühleinheit und der Betankungseinrichtung, auf dem Lkw-Auflieger angeordnet ist. Dies erhöht die Flexibilität und Mobilität der gesamten Wasserstofftankstelle.It is also conceivable that the entire hydrogen filling station, including the cooling unit and the refueling device, is arranged on the truck semi-trailer. This increases the flexibility and mobility of the entire hydrogen filling station.

Wie oben erläutert, können die Behälter auch wie in 2b in kleineren Einheiten gebündelt sein und in einzelnen Containern 3 angeordnet sind. Hierbei können die Hydraulikpumpe 41, die Ventile 42, 43 sowie der Speicher 40 mit dem Fluid F in der jeweiligen Einheit angeordnet sein.As explained above, the containers can also be as in 2 B be bundled in smaller units and in individual containers 3 are arranged. Here, the hydraulic pump 41 , the valves 42 . 43 as well as the memory 40 be arranged with the fluid F in the respective unit.

Durch die Verwendung eines Fluids, welches wie beschrieben in die Behälter gepumpt wird, wenn der Wasserstoff während eines Tankvorgangs ausgegeben wird, kann auf einen sonst bei einer Wasserstofftankstelle üblichen Kompressor verzichtet werden. Durch die kaskadenartige Anordnung von Behältern mit unterschiedlichen Druckniveaus kann die Effizienz noch weiter verbessert werden.By using a fluid, which is pumped into the container as described, when the hydrogen is dispensed during a refueling operation, can be dispensed with an otherwise usual in a hydrogen refueling compressor. By cascading containers of different pressure levels, the efficiency can be further improved.

Claims (10)

Vorrichtung (1) zum Bereitstellen eines komprimierten Gases (H), umfassend: - eine Betankungseinrichtung (52) zum Ausliefern des komprimierten Gases (H) an einen zu befüllenden Tank (101), - zumindest einen ersten Behälter (11), welcher mit dem komprimierten Gas (H) mit einem ersten Druck befüllt ist, - zumindest einen zweiten Behälter (21, 31), welcher mit dem komprimierten Gas (H) mit einem zweiten Druck befüllt ist, wobei der zweite Druck höher ist als der erste Druck, und - ein Hydrauliksystem mit einem Fluid (F), wobei das Hydrauliksystem mit dem ersten Behälter (11) und dem zweiten Behälter (21, 31) verbunden ist, um ein Zuführen des Fluids (F) zu dem ersten Behälter (11) beziehungsweise zu dem zweiten Behälter (21, 31) zu erlauben, und wobei das Hydrauliksystem eingerichtet ist, das Fluid (F) in den ersten Behälter (11) hineinzupumpen, wie das komprimierte Gas (H) aus dem ersten Behälter (11) ausgebeben und mittels der Betankungseinrichtung (52) an den zu befüllenden Tank (101) ausgeliefert wird, um den Druck in dem ersten Behälter (11) konstant zu halten, wobei das Fluid (F) in direkten Kontakt mit dem auszugebenden Gas (H) in dem ersten Behälter (11) kommt, und wobei das Hydrauliksystem weiter eingerichtet ist, das Fluid (F) in den zweiten Behälter (21, 31) hineinzupumpen, wie das komprimierte Gas (H) aus dem zweiten Behälter (21, 31) ausgebeben und mittels der Betankungseinrichtung (52) an den zu befüllenden Tank (101) ausgeliefert wird, um den Druck in dem zweiten Behälter (21, 31) konstant zu halten, wobei das Fluid (F) in direkten Kontakt mit dem auszugebenden Gas (H) in dem zweiten Behälter (21, 31) kommt.Apparatus (1) for providing a compressed gas (H), comprising: a refueling device (52) for delivering the compressed gas (H) to a tank (101) to be filled, at least one first container (11) which is filled with the compressed gas (H) with a first pressure, - At least a second container (21, 31) which is filled with the compressed gas (H) with a second pressure, wherein the second pressure is higher than the first pressure, and - A hydraulic system with a fluid (F), wherein the hydraulic system with the first container (11) and the second container (21, 31) is connected to supply the fluid (F) to the first container (11) or to the second container (21, 31) and wherein the hydraulic system is adapted to pump the fluid (F) into the first container (11) as the compressed gas (H) discharged from the first container (11) and by means of the refueling device (52) is delivered to the tank (101) to be filled in order to keep the pressure in the first container (11) constant, the fluid (F) being in direct contact with the gas (H) to be dispensed in the first container (11 ) comes, and wherein the hydraulic system is further configured to pump the fluid (F) into the second container (21, 31), as the compressed gas (H) from the second container (21, 31) bunged and by means of the refueling device (52) to the filling tank (101) is delivered to keep the pressure in the second container (21, 31) constant, wherein the fluid (F) comes into direct contact with the gas to be dispensed (H) in the second container (21, 31) , Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der zweite Druck mindestens 35 MPa oder mindestens 70 MPa beträgt, vorzugsweise 80 MPa.Device after Claim 1 wherein the second pressure is at least 35 MPa or at least 70 MPa, preferably 80 MPa. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, des Weiteren umfassend einen Abscheider (44), der eingerichtet ist, mit dem Gas (H) vermischtes Fluid (F) nach dem Ausgeben des Gases (H) aus dem ersten Behälter (11) und gegebenenfalls dem zweiten Behälter (21, 31) abzuscheiden.Device after Claim 1 or 2 further comprising a separator (44) arranged to mix fluid (F) mixed with the gas (H) after discharging the gas (H) from the first container (11) and optionally the second container (21, 31) deposit. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Fluid (F) ein ionisches Fluid ist.Device according to one of Claims 1 to 3 wherein the fluid (F) is an ionic fluid. Verfahren zum Bereitstellen eines komprimierten Gases (H), umfassend die Schritte: - Bereitstellen eines ersten Behälters (11), welcher mit dem komprimierten Gas (H) mit einem ersten Druck befüllt ist, - Bereitstellen zumindest eines zweiten Behälters (21, 31), welcher mit dem komprimierten Gas (H) mit einem zweiten Druck befüllt ist, wobei der zweite Druck höher ist als der erste Druck, - Bereitstellen eines Hydrauliksystems mit einem Fluid (F), wobei das Hydrauliksystem mit dem ersten Behälter (11) und dem zweiten Behälter (21, 31) verbunden ist oder verbunden wird, um ein Zuführen des Fluids (F) zu dem ersten Behälter (11) beziehungsweise dem zweiten Behälter (21, 31) zu erlauben, - Ausgeben des komprimierten Gases (H) aus dem ersten Behälter (11) und mittels einer Betankungseinrichtung (52) Ausliefern des komprimierten Gases (H) in einen zu befüllenden Tank (101), wobei der Druck in dem ersten Behälter (11) konstant gehalten wird, indem das Fluid (F) in den ersten Behälter (11) hineingepumpt wird, wie das komprimierte Gas (H) aus dem ersten Behälter (11) ausgegeben und mittels der Betankungseinrichtung (52) an den zu befüllenden Tank (101) ausgeliefert wird, wobei das Fluid (F) in direkten Kontakt mit dem auszugebenden Gas (H) in dem ersten Behälter (11) kommt, und - nach dem Ausgeben des komprimierten Gases (H) aus dem ersten Behälter (11), Ausgeben des komprimierten Gases (H) aus dem zumindest einen zweiten Behälter (21, 31) und mittels der Betankungseinrichtung (52) Ausliefern des komprimierten Gases (H) in den zu befüllenden Tank (101), wobei der Druck in dem zweiten Behälter (21, 31) konstant gehalten wird, indem das Fluid (F) in den zweiten Behälter (21) hineingepumpt wird, wie das komprimierte Gas (H) aus dem zweiten Behälter (21, 31) ausgegeben und mittels der Betankungseinrichtung (52) an den zu befüllenden Tank (101) ausgeliefert wird, wobei das Fluid (F) in direkten Kontakt mit dem auszugebenden Gas (H) in dem zweiten Behälter (21, 31) kommt.Method for providing a compressed gas (H), comprising the steps: Providing a first container (11) which is filled with the compressed gas (H) with a first pressure, Providing at least one second container (21, 31) which is filled with the compressed gas (H) with a second pressure, the second pressure being higher than the first pressure, - Providing a hydraulic system with a fluid (F), wherein the hydraulic system with the first container (11) and the second container (21, 31) is connected or connected to supply the fluid (F) to the first container (11 ) or the second container (21, 31), - Outputting the compressed gas (H) from the first container (11) and by means of a refueling device (52) delivering the compressed gas (H) into a tank to be filled (101), wherein the pressure in the first container (11) kept constant is pumped by the fluid (F) in the first container (11), as the compressed gas (H) from the first container (11) and delivered by the refueling means (52) to the tank to be filled (101) wherein the fluid (F) comes into direct contact with the gas (H) to be dispensed in the first container (11), and after discharging the compressed gas (H) from the first container (11), discharging the compressed gas (H) from the at least one second container (21, 31) and by means of the refueling means (52) delivering the compressed gas (H) into the tank (101) to be filled, wherein the pressure in the second tank (21, 31) is kept constant by pumping the fluid (F) into the second tank (21), like the compressed gas (H) from the tank second container (21, 31) and delivered by the refueling means (52) to the tank to be filled (101), wherein the fluid (F) in direct contact with the gas to be dispensed (H) in the second container (21, 31 ) comes. Verfahren nach Anspruch 5, wobei das komprimierte Gas (H) aus dem ersten Behälter (11) solange ausgegeben und mittels der Betankungseinrichtung (52) an den zu befüllenden Tank (101) ausgeliefert wird, bis eine Druckdifferenz zwischen dem ersten Behälter (11) und dem zu befüllenden Tank (101) ausgeglichen ist.Method according to Claim 5 wherein the compressed gas (H) is discharged from the first container (11) and delivered to the tank (101) to be filled by the refueling means (52) until a pressure difference exists between the first container (11) and the tank to be filled (101) is balanced. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, wobei das komprimierte Gas (H) aus dem zweiten Behälter (21, 31) solange ausgegeben und mittels der Betankungseinrichtung (52) an den zu befüllenden Tank (101) ausgeliefert wird, bis eine Druckdifferenz zwischen dem zweiten Behälter (21, 31) und dem zu befüllenden Tank (101) ausgeglichen ist oder bis ein zu erreichender Zieldruck in dem zu befüllenden Tank (101) erreicht ist.Method according to Claim 5 or 6 wherein the compressed gas (H) from the second container (21, 31) as long as and delivered by the refueling means (52) to the tank to be filled (101) until a pressure difference between the second container (21, 31) and the tank (101) to be filled is balanced or until a target pressure to be reached in the tank (101) to be filled is reached. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei das komprimierte Gas (H) aus dem zweiten Behälter (21, 31) ausgegeben wird, nachdem das komprimierte Gas (H) aus dem ersten Behälter (11) vollständig ausgegeben wurde und der erste Behälter (11) vollständig mit dem Fluid (F) gefüllt ist. Method according to one of Claims 5 to 7 wherein the compressed gas (H) is discharged from the second container (21, 31) after the compressed gas (H) is completely discharged from the first container (11) and the first container (11) is completely filled with the fluid (F ) is filled. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, wobei der zweite Druck größer oder gleich einem in dem zu befüllenden Tank (101) zu erreichenden Zieldruck ist, und/oder wobei der zweite Druck mindestens 35 MPa oder mindestens 70 MPa beträgt, vorzugsweise 80 MPa.Method according to one of Claims 5 to 8th wherein the second pressure is greater than or equal to a target pressure to be reached in the tank (101) to be filled, and / or wherein the second pressure is at least 35 MPa or at least 70 MPa, preferably 80 MPa. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 9, wobei das komprimierte Gas (H) nach dem Ausgeben aus dem ersten Behälter (11) und zweiten Behälter (21, 31) durch einen Abscheider (44) geleitet wird, um mit dem Gas (H) vermischtes Fluid (F) abzuscheiden.Method according to one of Claims 5 to 9 wherein the compressed gas (H) after being discharged from the first container (11) and the second container (21, 31) is passed through a separator (44) to separate fluid (F) mixed with the gas (H).
DE102017204746.1A 2017-03-21 2017-03-21 HYDROGEN GAS STATION Active DE102017204746B4 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017204746.1A DE102017204746B4 (en) 2017-03-21 2017-03-21 HYDROGEN GAS STATION

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017204746.1A DE102017204746B4 (en) 2017-03-21 2017-03-21 HYDROGEN GAS STATION

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102017204746A1 DE102017204746A1 (en) 2018-09-27
DE102017204746B4 true DE102017204746B4 (en) 2019-07-11

Family

ID=63450172

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102017204746.1A Active DE102017204746B4 (en) 2017-03-21 2017-03-21 HYDROGEN GAS STATION

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102017204746B4 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020207827A1 (en) 2020-06-24 2021-12-30 Argo Gmbh Filling device for filling storage containers with compressed hydrogen, filling station having the same and method for filling a storage container
DE102021102553A1 (en) 2021-02-04 2022-08-04 Ford Global Technologies, Llc Gas tank arrangement for an internal combustion engine
DE102021204365A1 (en) 2021-04-30 2022-11-03 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Method for filling up a hydrogen storage tank of a vehicle, mobile tank unit
DE102021213172A1 (en) * 2021-11-23 2023-05-25 Argo Gmbh Multi-stage compression device for compressing a gaseous medium, system and filling station having the same and method for multi-stage compression of a gaseous medium
GB2613202A (en) * 2021-11-29 2023-05-31 Catagen Ltd Method of compressing hydrogen gas, hydrogen gas compressor system and hydrogen gas storage unit

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5454408A (en) * 1993-08-11 1995-10-03 Thermo Power Corporation Variable-volume storage and dispensing apparatus for compressed natural gas
US6652243B2 (en) * 2001-08-23 2003-11-25 Neogas Inc. Method and apparatus for filling a storage vessel with compressed gas
WO2005111429A1 (en) * 2004-05-19 2005-11-24 Sotex B.V. Gas compressor
US20090294470A1 (en) * 2008-05-27 2009-12-03 Neogas Inc. Variable Frequency Drive for Gas Dispensing System
US20100059138A1 (en) * 2008-09-10 2010-03-11 Neogas Inc. Method of Pressurizing a Gas Cylinder While Dispensing from Another
JP2010059824A (en) * 2008-09-02 2010-03-18 Osaka Gas Co Ltd Steam compression method and steam compressor
US20100163135A1 (en) * 2007-09-12 2010-07-01 Hygen Sia Method for compressing gaseous fuel for fuelling vehicle and device for implementation thereof
US20160215796A1 (en) * 2015-01-23 2016-07-28 Neogás Do Brasil Gás Natural Comprimido S.A. System and equipment for supplying high pressure gas using special hydraulic oil, in a truck tractor using vertical or horizontal cylinders

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5454408A (en) * 1993-08-11 1995-10-03 Thermo Power Corporation Variable-volume storage and dispensing apparatus for compressed natural gas
US6652243B2 (en) * 2001-08-23 2003-11-25 Neogas Inc. Method and apparatus for filling a storage vessel with compressed gas
WO2005111429A1 (en) * 2004-05-19 2005-11-24 Sotex B.V. Gas compressor
US20100163135A1 (en) * 2007-09-12 2010-07-01 Hygen Sia Method for compressing gaseous fuel for fuelling vehicle and device for implementation thereof
US20090294470A1 (en) * 2008-05-27 2009-12-03 Neogas Inc. Variable Frequency Drive for Gas Dispensing System
JP2010059824A (en) * 2008-09-02 2010-03-18 Osaka Gas Co Ltd Steam compression method and steam compressor
US20100059138A1 (en) * 2008-09-10 2010-03-11 Neogas Inc. Method of Pressurizing a Gas Cylinder While Dispensing from Another
US20160215796A1 (en) * 2015-01-23 2016-07-28 Neogás Do Brasil Gás Natural Comprimido S.A. System and equipment for supplying high pressure gas using special hydraulic oil, in a truck tractor using vertical or horizontal cylinders

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Ionischer Verdichter; in Wikipedia – Die freie Enzyklopädie; 05.01.2017; DOI https://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Ionischer_Verdichter&oldid=161316359 *
Norm SAE J2601 2016-12-06. Fueling protocols for light duty gaseous hydrogen surface vehicles *

Also Published As

Publication number Publication date
DE102017204746A1 (en) 2018-09-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102017204746B4 (en) HYDROGEN GAS STATION
EP1360084B1 (en) Filling station for hydrogen
EP2148127A2 (en) Storage device for compressed media and method for filling the tank of vehicles
EP2132476A2 (en) Method for filling a pressurised reservoir provided for a cryogenic stored medium in particular hydrogen
WO2014172741A1 (en) Modular fuel/carbon dioxide storage system
EP3741984A1 (en) Pressurized tank system for supplying gases
DE102007011742A1 (en) Process to refuel pressurised automotive fuel tank with liquid hydrogen
EP3270033B1 (en) Method for filling the tank of in particular hgvs with natural gas
DE19650999C1 (en) Tap installation method for filling mobile gas tank
WO2017102059A1 (en) Filling station having a constant-pressure store
WO2021260100A1 (en) Filling apparatus for filling storage containers with comrpessed hydrogen, filling station having same and method for filling a storage container
EP1466122A1 (en) Method for filling a storage tank with a gaseous fuel
DE202013101593U1 (en) Device for gas supply
DE102013210750A1 (en) Device for gas supply
DE102020214697A1 (en) Method of operating a gaseous fuel powered propulsion unit
DE102007035616A1 (en) Cryogenic medium piston pump, especially for liquid hydrogen for vehicles, has device for supplying cooling medium into region of cylinder volume wall
DE102019001868B4 (en) Mobile system for supplying a customer with a fluid
DE102021101340B4 (en) Device and method for emptying at least one gas pressure container for a drive unit that can be operated with gas
DE102022109097A1 (en) Method and device for supplying consumers with hydrogen
DE102021213172A1 (en) Multi-stage compression device for compressing a gaseous medium, system and filling station having the same and method for multi-stage compression of a gaseous medium
WO2022234089A1 (en) Apparatus for compressing gas and method for filling a tank using said apparatus
EP4187142A1 (en) Hydrogen filling station
WO2012038039A1 (en) Filling of storage containers with a compressed medium
DE102019207689A1 (en) Method for operating a fuel system, high pressure pump and fuel system
DE102015000921A1 (en) Method for operating a motor vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R086 Non-binding declaration of licensing interest
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R006 Appeal filed
R007 Decision rectified on appeal
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final